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釩(V)對超級馬氏體不銹鋼組織及力學(xué)性能的影響

導(dǎo)讀本文在超級馬氏體不銹鋼中添加V元素,設(shè)計一種新型的超級馬氏體不銹鋼,重點研究V元素對超級馬氏體不銹鋼組織及力學(xué)性能的影響規(guī)律,為該鋼的合金元素控制及應(yīng)用提供一定的參考依據(jù)。

在不銹鋼中,釩作為一種重要的微合金化元素,具有細(xì)化晶粒、改善焊接性等作用。更重要的是,釩與氮具有很強的親和能力,在氮的驅(qū)動作用下能促進(jìn)V(C,N)或VN的彌散析出,避免有害Cr2N的析出,進(jìn)而提高鋼的強度和韌性。近幾年,有關(guān)不銹鋼的文章很少涉及V對組織及力學(xué)性能影響、作用機理的研究。目前,添加V的超級馬氏體不銹鋼尚鮮見報道。西安建筑科技大學(xué)冶金工程學(xué)院鄒德寧團(tuán)隊設(shè)計了一種新型的超級馬氏體不銹鋼,重點研究V元素對超級馬氏體不銹鋼組織及力學(xué)性能的影響規(guī)律。論文題為“V對超級馬氏體不銹鋼組織及力學(xué)性能的影響”發(fā)表在《材料熱處理學(xué)報上。


論文鏈接10.13289/j.issn.1009-6264.2019-0569



本試驗采用真空感應(yīng)爐冶煉V含量分別0.06mass%和0.12mass%的超級馬氏體不銹鋼,其化學(xué)成分見表1。

研究發(fā)現(xiàn),兩種試驗鋼的基體組織都為板條馬氏體,0.12V鋼的原奧氏體晶粒尺寸和板條馬氏體束寬度均小于0.06V鋼,奧氏體的含量也小于0.06V鋼,表明V元素可以細(xì)化晶粒,抑制逆變奧氏體的形成。

0.12V鋼熱處理后的抗拉強度和屈服強度分別為1481和549MPa,與0.06V鋼相比分別提高了24%和28%,伸長率為13.4%,下降了24%,隨著V含量增加,試驗鋼的強度提高,韌性下降。

V元素主要通過細(xì)晶強化和析出強化提高試驗鋼的強度,通過影響逆變奧氏體的含量提高試驗鋼的韌性。

1  試驗鋼的化學(xué)成分


1  不同V含量試驗鋼熱處理后的顯微組織(a)0.06V(b)0.12V

2  不同V含量試驗鋼原奧氏體晶粒的顯微組織(a)0.06V(b)0.12V

3  不同V含量試驗鋼熱處理后的TEM組織(a)0.06V(b)0.12V(c)VN形貌

4  不同V含量試驗鋼熱處理后的室溫力學(xué)性能(a)強度(b)伸長率



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